中文简体Na vasta e intrincada rede da grade elétrica, de usinas de geração de energia a subestações de distribuição local, encontramos consistentemente uma peça crítica de equipamento: o Transformador imerso de petróleo . Uma pergunta comum daqueles fora do campo da engenharia elétrica é o motivo pelo qual esses dispositivos essenciais são preenchidos com milhares de litros de óleo mineral. A resposta está em uma combinação de física fundamental e engenharia prática, centrada principalmente em isolamento e resfriamento.
A função principal: isolamento elétrico
Na sua essência, um transformador contém um enrolamento primário e secundário enrolado em torno de um núcleo de aço laminado. Quando em operação, esses enrolamentos carregam eletricidade em tensões extremamente altas, às vezes excedendo centenas de milhares de volts. O potencial elétrico entre esses enrolamentos e o tanque aterrado do transformador é imenso.
O ar é um isolador ruim nesses níveis e distâncias de tensão. Para evitar um arco elétrico catastrófico ou curto -circuito entre os componentes, é necessário um meio isolante superior. O óleo do transformador, um óleo mineral altamente refinado, possui excelente força dielétrica - significativamente maior que o ar. Ao submergir o núcleo e os enrolamentos, o óleo evita efetivamente a quebra elétrica, garantindo que os componentes internos sejam isolados com segurança e o gabinete do transformador.
O papel secundário crítico: dissipação de calor
Os transformadores não são 100% eficientes. A energia é perdida principalmente como calor devido a perdas resistivas nos enrolamentos (perdas de I2R) e perdas magnéticas no núcleo (correntes de redemoinho e histerese). Esse calor deve ser dissipado continuamente para evitar superaquecimento, o que pode degradar o papel de isolamento ao redor dos enrolamentos e, finalmente, levar à falha do transformador.
Transformadores imersos de petróleo alavancam a alta capacidade térmica e as propriedades convectivas do óleo para o resfriamento. À medida que o óleo em contato com o núcleo e os enrolamentos aquece, torna -se menos denso e aumenta. Pia de óleo mais frio e mais denso para tomar seu lugar. Esse ciclo de convecção natural move o calor para as barbatanas radiadoras externas do transformador, onde é dissipado no ar circundante. Em transformadores maiores, esse processo geralmente é assistido por bombas e ventiladores para melhorar a capacidade de circulação e resfriamento.
Benefícios adicionais de proteção e diagnóstico
O petróleo serve várias outras funções importantes:
Preservação do núcleo e enrolamentos: o óleo cria um ambiente que protege o papel interno e o isolamento à base de celulose da umidade e oxigênio, o que pode causar corrosão e reduzir as propriedades isolantes ao longo do tempo.
Supressão de arco: No caso de um arco elétrico interno, o óleo ajuda a saciar o arco e impedir sua propagação sustentada, embora esse evento normalmente gerem gases que indicam uma falha grave.
Monitoramento de Condições: O próprio óleo atua como um fluido diagnóstico. Ao amostrar e analisar regularmente o petróleo, os técnicos podem avaliar a saúde do transformador. Eles podem testar:
Força dielétrica: para confirmar sua capacidade de isolamento permanece alta.
Teor de água: como a umidade reduz as propriedades isolantes.
Análise de gases dissolvidos (DGA): A presença e a concentração de gases específicos dissolvidos no óleo (como hidrogênio, metano e acetileno) são indicadores -chave do desenvolvimento de falhas, como superaquecimento, descarga parcial ou arco.
Considerações e manutenção
Embora altamente eficaz, o uso do petróleo introduz considerações específicas. O óleo deve ser mantido livre de umidade e contaminantes particulados para manter suas propriedades isolantes. Além disso, como uma substância inflamável, as medidas devem estar em vigor para conter o óleo e gerenciar o risco de incêndio, como a instalação de paredes de explosão, sistemas de supressão de incêndio ou o uso de ésteres sintéticos menos inflamáveis em áreas de alto risco.
A manutenção regular, incluindo testes de petróleo, filtração e inspeção periódica, é, portanto, obrigatória para garantir a confiabilidade e a segurança a longo prazo de um transformador imerso de petróleo.
A prática de submergir transformadores em petróleo não é um artefato histórico, mas uma solução contínua e bem projetada para os desafios gêmeos de isolamento e gerenciamento térmico. O transformador imerso do petróleo continua sendo uma pedra angular da infraestrutura elétrica moderna devido à sua confiabilidade, eficiência comprovada e aos valiosos dados de diagnóstico que seu petróleo fornece, garantindo a transmissão e distribuição estável e contínua de energia elétrica.
Telefone:
E-mail:
Adicionar:
